A capacidade de adopção das inovações energéticas

A capacidade de adopção das inovações energéticas em Portugal:
Evidência histórica e perspectivas para o futuro
Sumário
Esta investigação procura avaliar a performance de um país tradicionalmente importador de
tecnologia, Portugal, em termos da velocidade de difusão e do desfasamento da adopção de
tecnologias da energia relativamente a países de origem da inovação. Foram recolhidos dados
sobre o crescimento de oito tecnologias, incluindo inovações do lado da produção (e.g.
centrais elétricas a gás ou a carvão, eólicas) e do uso final (e.g. automóveis, motociclos) de
energia. A análise é feita em termos da evolução do número de unidades e de capacidade
instalada equivalente, evidenciando eventuais efeitos de escala. Os resultados sugerem um
desfasamento médio na adopção de uma a duas décadas relativamente aos países do centro.
Porém, o ritmo de difusão aumenta quando a inovação chega a Portugal, o que confirma a
hipótese segundo a qual a difusão acelera quando a tecnologia atinge novos mercados. Os
dados mostram ainda o sucesso da energia eólica, a qual se difundiu aqui com menos de uma
década de atraso face aos países do centro e com uma intensidade final semelhante. Isto
demonstra não só o êxito do respectivo sistema de inovação, como aponta para uma melhoria
na capacidade de adopção ao longo dos últimos anos.
The adoption capacity of energy innovations in Portugal: Historical evidence and
perspectives for the future
Abstract
This research aims to evaluate the performance of a traditionally technology importing
country, Portugal, in terms of technology diffusion speed and lag of adoption in relation to
countries where innovation first started. Data were collected on the growth of eight energy
technologies, including innovations in the supply-side (e.g. natural gas or coal power plants,
wind turbines) and end-use (e.g., motorcycles). The analysis is done in terms of the evolution
of the number of units and installed capacity, indicating any possible scale effects. The results
suggest an average lag in adoption of one to two decades for the “core” countries. However,
the rate of diffusion increases when innovation arrives at Portugal, which confirms the
hypothesis that adoption accelerates when technology reaches new markets. The data also
show the success of wind energy, which grew here in less than a decade after the diffusion in
the center and with a similar final intensity. This demonstrates not only the success of this
innovation system, as points to an improvement in the adoption capacity over the past few
years.
1. Introdução
A transição para uma economia sustentável de baixo carbono passa pela adopção de novas
tecnologias renováveis. A experiência histórica revela que a emergência e difusão de
tecnologias energéticas é um processo lento e marcado por uma série de barreiras (GRUBLER
1
et al., 2012; GRUBLER, 2012; FOUQUET, 2012). Uma das razões dessa lentidão prende-se
frequentemente com as mudanças institucionais e organizativas necessárias para o
desenvolvimento tecnológico (BERGEK et al., 2008; JACOBSSON; BERGEK, 2011). As
análises dos padrões internacionais de difusão de inovações revelam uma aceleração do ritmo
de crescimento à medida que a tecnologia atinge novas regiões (GRUBLER, 2012, 1998;
BENTO, 2013). Uma hipótese explicativa desta regularidade empírica é a existência de efeitos
externos (“spillovers”) do desenvolvimento nos países pioneiros, os quais permitem que a
inovação se difunda mais rapidamente noutras regiões (JAFFE, 2005). Contudo, o
posicionamento de cada país na sequência da difusão espacial depende das condições internas,
nomeadamente da capacidade de absorção da tecnologia (COHEN; LEVINTHAL, 1989,
1990).
A imitação e adopção de tecnologia estrangeira é um elemento fundamental na difusão
tecnológica internacional e na convergência das economias menos desenvolvidas com os
países mais avançados (FAGERBERG; GODINHO, 2008; GODINHO, 1995). A noção de
“vantagem do atraso” explica o dinamismo das economias menos avançadas, através do seu
maior potencial de crescimento e de inovação relativamente aos países mais desenvolvidos
dado partirem de uma base tecnológica inicial mais fraca (GERSCHENKRON, 1962). A
diferença tecnológica permite-lhes absorver as últimas inovações desenvolvidas nas
economias mais avançadas, sem terem de suportar os elevados custos de desenvolvimento
dessas inovações. Verifica-se, de igual modo, que a transição para novos sistemas energéticos
tende a levar menos tempo nos países seguidores, que beneficiam da experiência adquirida
com a difusão nas zonas pioneiras e de uma tecnologia mais barata (GRUBLER, 2012). Em
contraste, os países pioneiros deparam-se com bloqueios na transição em virtude dos
investimentos em capital humano e infraestruturas feitos no sistema antigo (UNRUH, 2000).
A situação portuguesa na última metade de século é geralmente caracterizada como sendo
típica de uma economia intermédia e “seguidora” das mudanças tecnológicas ocorridas nas
economias mais avançadas (GODINHO, 2007; GODINHO; CARAÇA, 1988). Existem alguns
estudos que analisam a evolução da capacidade inovadora e institucional recente em Portugal
(p.ex. CONCEIÇÃO; HEITOR, 2005; FAGERBERG; GODINHO, 2008). Por um lado, há
evidência de convergência (“catching up”) do país relativamente às economias mais
avançadas, dado partir de níveis de inovação baixos e revelar forte dinamismo de recuperação
em algumas áreas. Por outro lado, o saldo claramente deficitário da balança de pagamentos
tecnológicos é indicador do investimento em absorção de tecnologia, o que realça o papel da
transferência de tecnologia1 na convergência com as economias mais avançadas (GODINHO,
1995). Porém, os processos de transferência das inovações e o impacto na difusão tecnológica
permanecem ainda pouco conhecidos, particularmente no caso das tecnologias da energia.
Deste modo, importa conhecer qual o ritmo com que essas tecnologias se difundiram
historicamente em Portugal e quais os mecanismos presentes nos casos em que essa difusão
foi mais rápida. O artigo começa por apresentar o quadro de análise que sistematiza alguns
ensinamentos da literatura teórica e empírica sobre a formação de sistemas de inovação e a
difusão espacial. Em seguida é comparada a adopção de tecnologias da energia em Portugal
1
Transferência, adopção ou absorção de tecnologia são aqui utilizados com o mesmo significado. Este conceito refere-se ao
impacto da inovação no contexto nacional que é susceptível de ser medido em termos quantitativos (unidades ou capacidade
equivalente, MW). A forma dessa transferência é importante para o resultado final, mas não é o foco desta investigação.
2
com a difusão nos países de origem em termos do momento de iniciação, ritmo e escala. Esta
abordagem permite não só quantificar a performance inovadora do sector energético, como
também lançar a discussão sobre os processos que aceleram a adopção, contribuindo para a
formulação de políticas mais eficazes de estímulo à difusão de energias sustentáveis.
2. A formação da tecnologia no centro e o processo de difusão espacial:
enquadramento teórico
2.1.
Determinantes do ritmo de difusão das inovações
A literatura da inovação e mudança tecnológica identifica um conjunto de factores que
condicionam o desempenho das inovações no mercado e são susceptíveis de acelerar ou
retardar a taxa de difusão (GRUBLER, 2012, 1998; ROGERS, 1995): a vantagem relativa, o
tamanho do mercado potencial, a existência de mercados antecedentes, a complexidade
tecnológica e as necessidades de infraestrutura.
A vantagem relativa da tecnologia refere-se à maneira como esta desempenha melhor
determinada tarefa, é mais eficiente ou mais barata do que as tecnologias rivais. A taxa de
penetração no mercado será, em princípio, tanto mais rápida quanto maior for a vantagem
relativa (FOUQUET, 2012). O tamanho do mercado potencial da inovação (escala da difusão)
é uma restrição importante da velocidade de difusão na medida em que a penetração de
sistemas de maior porte exige mais tempo para a preparação da tecnologia e a organização da
produção (WILSON, 2012, 2009; WILSON; GRUBLER, 2011). A existência prévia de um
mercado e a natureza da inovação – incremental ou de substituição; radical ou de ruptura implicam diferentes níveis de incerteza sobre a penetração da tecnologia e, portanto, diferentes
ritmos de difusão (FREEMAN; PEREZ, 1988).
A complexidade da tecnologia, ou seja, a medida em que o crescimento da inovação é
dependente do desenvolvimento de outras tecnologias, torna mais lento o processo de difusão.
É o caso de tecnologias como o computador pessoal (hardware) que necessitam de tecnologias
complementares (e.g. software) para fornecer um determinado serviço. Finalmente, as
necessidades em termos de infraestrutura podem colocar grandes restrições à introdução e ao
crescimento de determinada tecnologia no mercado. Foi o caso de sistemas de transporte como
os caminhos-de-ferro ou de energia como o gás natural, que levaram várias décadas para se
desenvolver e atingir a dimensão actual (GRUBLER; NAKICENOVIC; VICTOR, 1999).
Os factores acima apresentados influenciam o comportamento das inovações durante todo
período de difusão e, nomeadamente, nos momentos iniciais de formação nos países de
origem. No ponto seguinte são analisadas em maior pormenor as questões ligadas à formação
da tecnologia e à sua difusão espacial.
2.2.
Fase formativa e mecanismos de difusão espacial
O desenvolvimento e a adopção de inovações de baixo carbono constitui um meio
fundamental para mitigar os efeitos das alterações climáticas. Existem na literatura duas
correntes que abordam o papel das fases iniciais na mudança tecnológica. Uma corrente, mais
teórica, sobre as funções do sistema de inovação na formação da tecnologia (e.g. BERGEK et
al., 2008; HEKKERT et al., 2007; JACOBSSON; LAUBER, 2006), e uma outra, mais
3
empírica, que estuda as regularidades da difusão, como as teorias sistémicas de alteração
tecnológica (e.g. GRUBLER, 1998; WILSON, 2009; WILSON; GRUBLER, 2011a).
A literatura dos sistemas tecnológicos de inovação considera que a invenção, desenvolvimento
e difusão tecnológica é um processo interactivo que envolve uma rede de actores, que actuam
num ambiente marcado por instituições e políticas que influenciam a tecnologia
(JACOBSSON; BERGEK, 2011). Nesta perspectiva, o sucesso na emergência de uma nova
tecnologia depende do modo como o sistema preenche uma série de processos-chave,
designados de “funções do sistema de inovação": desenvolvimento formal de conhecimento;
experimentação empresarial; materialização; orientação da pesquisa; formação de mercado;
mobilização de recursos; legitimação; e desenvolvimento de externalidades positivas
(BERGEK et al., 2008; HEKKERT et al., 2007). Durante a fase formativa é estabelecida a
estrutura do novo sistema de inovação e preenchidas as funções do sistema, o que nos casos de
sucesso despoletou “spillovers” com efeitos virtuosos no crescimento sustentado da inovação
(JACOBSSON; BERGEK, 2011).
Uma outra corrente de investigação recente, de índole empírica analisa a difusão na óptica do
aumento da escala de produção e da comercialização de unidades cada vez maior tamanho
(WILSON, 2012, 2009; WILSON; GRUBLER, 2011). A evidência histórica mostra que a
expansão de tecnologias da energia depende de ambos os factores e que a difusão evoluiu num
processo constituído por três fases (cf. WILSON, 2012): o estabelecimento da base produtiva
durante a fase formativa; o aumento da escala unitária; e a generalização da tecnologia. A
inovação desenvolve-se em países centrais (“Core”), primeiro, onde se forma e começa a ser
utilizada até atingir a maturidade suficiente para a comercialização no mercado, a produção
em massa e a disseminação para outras áreas geográficas (GRUBLER, 1998).
As análises empíricas sistémicas aos padrões internacionais de difusão sugerem que a difusão
acelera à medida que a tecnologia atinge novas regiões (BENTO, 2013; GRUBLER, 2012,
1998). Existem vários mecanismos por detrás desta aceleração e que podem estar relacionados
com a existência de efeitos externos (“spillovers”) do desenvolvimento da tecnologia (JAFFE,
2005). Em particular, são identificadas as seguintes três causas:
- os custos com a I&D e a demonstração suportados pelos países do centro não têm de ser
novamente repetidos nas outras regiões. Estas actividades permitem resolver problemas
técnicos e refinar a tecnologia, gerando conhecimento que fica livremente disponível para
os outros países (excepto nos casos em que é protegido por patentes);
- as despesas com a experimentação da tecnologia e a produção das primeiras unidades mais
dispendiosas - tendo como objectivo a redução gradual dos custos através de learning-bydoing - não terão que ser novamente suportados pelos mercados periféricos;
- como consequência dos pontos anteriores, o acesso a tecnologia mais barata pelas regiões
seguidoras e periferia impulsiona o ritmo de difusão nestes mercados (cf. ponto 2.1).
Nem todas as áreas beneficiam dos efeitos externos na mesma medida. As capacidades locais
de absorção de inovações determinam fortemente a velocidade de transferência tecnológica
para uma determinada área geográfica e in fine o lugar que essa área ocupa na sequência de
difusão espacial. Donde a importância de um sistema nacional de inovação dinâmico,
conducente ao desenvolvimento de ideias novas ou à rápida adopção de inovações
(JACOBSSON; JOHNSON, 2000). A existência e a qualidade de competências locais são
factores fundamentais para a constituição de uma massa crítica capaz de absorver spillovers
4
tecnológicos e adoptar inovações emergentes (COHEN; LEVINTHAL, 1989, 1990). Estudos
de caso mostram que estas competências locais de adopção são susceptíveis de serem
alargadas e melhoradas através do investimento em educação e em I&D (FAGERBERG;
GODINHO, 2008; GODINHO, 2007).
3. Modelo empírico e dados
Um dos passos principais desta pesquisa consiste em ajustar curvas logísticas aos dados reais a
fim de identificar padrões históricos de difusão tecnológica. Existe uma vasta evidência que
suporta a utilização da função logística na representação de transições tecnológicas,
nomeadamente no domínio da energia e dos transportes (GRUBLER, 1998; MARCHETTI;
NAKICENOVIC, 1979). Esta função é inspirada no modelo logístico de Fisher e Pry
representado da seguinte maneira:
y = K / [ 1 + exp( -b(t - to))]
onde:
K = nível de saturação (assimptota) da difusão
to = ponto de inflexão em K/2
b = taxa de difusão (declive da curva em S)
Δt = período de tempo durante o qual y se difunde de 10% a 90% (ou alternativamente de 1% a
50%) do seu nível de saturação (K)
O procedimento habitual consiste em ajustar uma curva logística à variável y que representa o
número acumulado de unidades produzidas ou a capacidade instalada acumulada (medida em
megawatts, MW).2 Em trabalhos precedentes foram estabelecidos dois critérios para validar os
parâmetros encontrados pelas funções logísticas (WILSON, 2009; DEBECKER; MODIS,
1994): i) qualidade do ajuste (R² ajustado) superior a 95%; e ii) dados históricos cobrindo pelo
menos 60% da assimptota estimada (K).
Com o objectivo de estudar o comportamento de inovações produtoras e utilizadoras de
energia, foi selecionada uma amostra de tecnologias cuja difusão teve um grande impacto no
sistema energético. São compiladas séries temporais sobre a difusão histórica de um conjunto
de tecnologias não só de produção (refinarias de petróleo; máquinas a vapor; centrais elétricas:
a carvão, a gás natural, hidroeléctricas, eólicas), mas também de utilização de energia
(produção nacional de automóveis ligeiros de passageiros ou de motociclos).
A difusão espacial da inovação é analisada globalmente e para três regiões (i.e., centro “core”,
seguidores rápidos “rim”, e periferia), as quais são identificadas segundo a entrada na
sequência da difusão. Ou seja, as regiões são definidas de acordo com o momento em que a
tecnologia penetra nas diferentes zonas geográficas. Historicamente, as inovações partem dos
países mais avançados (EUA ou Reino-Unido) para os restantes países desenvolvidos da
OCDE, antes de atingirem as outras partes do mundo (WILSON, 2009; GRUBLER;
NAKICENOVIC; VICTOR, 1999). Porém, cada tecnologia é um caso específico e o critério
de organização dos países é o momento da sua entrada na difusão tecnológica.
2
O ajustamento é feito com recurso ao programa "Logistic Substitution Model II" (LSM2) desenvolvido pelo International
Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) e livremente acessível online
(http://www.iiasa.ac.at/Research/TNT/WEB/Software/LSM2/lsm2-index.html?sb=3).
5
A investigação utiliza a melhor informação estatística disponível constante em base de dados
de organizações internacionais ou de agências nacionais de estatística, dados fornecidos por
actores sectoriais ou obtidos na literatura. A Tabela 1 apresenta sinteticamente informações
sobre as fontes de dados utilizadas, a desagregação espacial e as séries temporais.
TABELA 1. Tecnologias da energia incluídas na análise: unidades, séries temporais e
desagregação espacial
Tecnologia
Tecnologias de uso final
de energia
Tecnologias do lado da produção de energia
Refinarias ii
Dados e Unidades
Capacidade total
(#, MW)
Séries temporais
Outras Regiões
1940-2007
(Portugal: 1940-2012)
Centrais
eléctricas
(Power) Carvão
Capacidade
acumulada
(#, MW)
1908-2000
(Portugal: 1889-2010)
Power Gás Natural
Capacidade
acumulada
(#, MW)
1903-2000
(Portugal: 1997-2010)
Power – Eólico
Capacidade
acumulada
(#, MW)
1977-2012
(Portugal: 1985-2011)
Máquinas a
vapor
Capacidade total
(#,hp/MW)
1710-1930
(Portugal: 1819-1946)
Automóveis de
passageiros
Carros produzidos
(#, hp/MWeq.)
1900-2005
(Portugal: 1960-2012)
Produção de
motociclos
(#, MWeq.)
1900-2008
(Portugal: 1948-1994)
Motociclos
Core: OCDE, (Antiga URSS ou “Former
Soviet Union”) FSU
Rim2: Asia (excl.China),
Med.Oriente,Lat.America
Periphery: China, Africa
Global
Core: OCDE
Rim1: FSU
Rim2: Asia, Africa do Sul
Periphery: Africa (exl. Afr.Sul.), Lat.Am.
Global
Core: OCDE
Rim1: FSU
Rim2: Asia
Periphery: Africa, Lat.Am.
Global
Core: Dinamarca
Core: UK, US
Rim2: Europa Continental
Periphery: Resto do Mundo(RdM)
Global
Core: US
Rim1: FSU
Rim2: OCDE(excl.US)
Periphery: econ.em desenv.
Global
Core: UK, França, Alemanha, Italia
Rim1: FSU
Rim2: US, Japão
Periphery: China, India, Indonesia
Global (incl.RdM)
Fontes principais
(Portugal) i
Galp (2013)
DGEG (2013), APA (2013),
REN (2013), Museu da
Electricidade (2013),
Guedes (2001)
REN (2013), ERSE (2007,
2013)
INEGI-APREN (2011), DGEG
(2013)
Tann&Berckin (1978),
Woytinsky (1926),
Pedreira(1990),
Serrão(1971), INE(1945)
UN (2013), OICA (2013),
ACAP (1997, 2002; 2013),
Selada&Felizardo (2004)
UN (vários anos)
i
Fontes principais para as restantes regiões (descritas em detalhe em Wilson (2009) e Bento (2013) ): Refinarias - Oil & Gas
Journal, BP, Enos; Power-Carvão – Platts; Power- Gás Natural – Platts; Power-Eólico – DEA, BTM Consult (dados
actualizados a partir de Spliid (2013); Máquinas a vapor – Kanefsky, Woytinsky, US Census; Automóveis de passageiros –
AAMA, US NHTSA, ACEA; Motociclos – UN (2008). Os dados estão livremente acessíveis no site:
http://www.iiasa.ac.at/web/home/research/researchPrograms/TransitionstoNewTechnologies/Scaling-Dynamics-of-EnergyTechnologies1.en.html (último acesso em 16/5/2013).
ii Capacidade instalada (capacidade não cumulativa).
4. A adopção de tecnologias da energia em Portugal
4.1.
Evolução histórica da difusão tecnológica
A evolução da capacidade instalada de tecnologias da energia ao longo do tempo é um
indicador importante da capacidade de adopção tecnológica de um determinado país. Os
processos de difusão podem ser compreendidos através do estudo do modo como as
tecnologias se desenvolveram e do tempo médio necessário para o crescimento.
A revisão da literatura apresentada no ponto 2 sugere que a capacidade local de absorção tem
uma influência importante na velocidade de transferência tecnológica. Uma capacidade de
6
adopção melhorada pode traduzir-se num i) maior impacto da tecnologia no mercado, ii)
aceleração do crescimento ou iii) menor desfasamento em relação à difusão nos países do
centro. Neste ponto serão tratadas as primeiras duas situações, sendo a última abordada no
ponto seguinte.
O gráfico 1. apresenta o crescimento de diversas tecnologias da energia em Portugal ao longo
do último século. Uma análise preliminar aos dados históricos revela algumas características
presentes nos processos de difusão de tecnologias da energia em Portugal. Em primeiro lugar,
as tecnologias de uso final de energia atingem níveis semelhantes às das tecnologias de
produção de energia em termos de capacidade total acumulada equivalente. Este resultado
coincide com as conclusões de análises efectuadas a nível global e para outros países,
mostrando que as tecnologias de uso final de energia são tão importantes como as tecnologias
do lado da produção para o sistema energético (GRUBLER et al., 2012).
Gráfico 1. A difusão histórica de tecnologias da energia em Portugal no séc. XX
Em segundo lugar, o ritmo de difusão é condicionado pelas características da inovação. A
adopção tecnológica é mais lenta no caso de tecnologias complexas cuja difusão depende da
utilização de outras tecnologias ou que necessitam da instalação de infraestruturas dedicadas.
Por exemplo, no caso das centrais hidroelétricas e de gás natural, a difusão necessitou de uma
série de infraestruturas complexas, quer em termos da construção de barragens, quer de
gasodutos para o transporte do gás natural.
Finalmente, é de realçar a velocidade de penetração da energia eólica cuja capacidade
instalada progrediu enormemente em apenas duas décadas para atingir cerca de 4000 MW em
2010. Neste caso pode argumentar-se que as exigências em termos de instalação de
infraestruturas são menores do que no caso das centrais a gás natural. A introdução da energia
eólica integrou-se no sistema eléctrico existente (com algumas adaptações, nomeadamente
devido à intermitência do vento e investimentos na conexão). A sua progressão foi facilitada
pelo facto de se tratar de uma tecnologia de substituição de tecnologias existentes de geração
de electricidade e não de uma inovação de ruptura (WILSON, 2012; FREEMAN; PEREZ,
1988). Tal não significa, que a rapidez de adopção e o crescimento da capacidade instalada
não tenham sido impressionantes, mesmo quando comparados com a difusão noutros países.
7
4.2.
Performance comparativa com outras regiões
A capacidade de adopção de inovações energéticas pode ser também medida através do atraso
médio em relação a outros espaços geográficos.
O ritmo de crescimento de uma inovação num país depende, entre outros factores, do contexto
económico e da situação desse país na cadeia de inovação, sendo diferente consoante o país se
encontre no centro da inovação ou seja seguidor, mais ou menos rápido, das regiões centrais.
A investigação empírica sugere que as inovações levam algum tempo para se disseminar nos
países do centro (“core”), sendo que o processo de difusão acelera nos mercados seguintes; no
entanto, a difusão nesses mercados não chega a atingir níveis de saturação semelhantes
àqueles alcançados nas regiões centrais (GRUBLER, 2012).
O atraso médio da adopção de tecnologias da energia em Portugal relativamente aos países do
centro e a outros países seguidores é analisado para uma série de inovações através da
comparação dos parâmetros de difusão. Esses parâmetros são obtidos a partir de curvas
logísticas ajustadas aos dados reais do crescimento das tecnologias nos respectivos mercados.
Em particular, o ponto de inflexão (to) - o qual representa ao mesmo tempo o ponto médio na
curva de difusão (F50%) e o momento de maior crescimento da tecnologia no mercado - serve
de referência para esta comparação. Deste modo, o atraso na adopção de novas tecnologias é
medido através da diferença entre os pontos de inflexão em Portugal e nos países do centro,
por exemplo, no sentido em que quanto menor for essa diferença, menor é o desfasamento
temporal da difusão tecnológica em Portugal, e vice-versa. O Gráfico 2 ilustra a obtenção dos
parâmetros no caso da difusão da energia eólica em Portugal e no centro da inovação (neste
caso, a Dinamarca), respectivamente.
Gráfico 2. Ilustração do processo de ajuste logístico e de obtenção dos parâmetros de difusão
A Tabela 2 apresenta os resultados do desfasamento da difusão em Portugal relativamente a
outras áreas geográficas. Para simplificação da análise, os países são agrupados em três grupos
de regiões consoante a entrada no processo sequencial de difusão espacial: o(s) país(es) onde a
inovação surgiu e penetrou pela primeira vez compõe(m) o centro ou coração (“Core”) da
difusão; os seguidores rápidos das áreas pioneiras são agrupados no grupo dos (“Rim”), sendo
8
que os antigos países pertencentes à União Soviética (“Rim 1”) são distinguidos dos demais
(“Rim 2”) pelo facto da difusão ter sido marcada por processos de decisão mais centralizados;
o resto dos países da periferia (“Periphery”) onde a tecnologia se difunde por último lugar.
Tabela 2. Desfasamento da difusão histórica de várias tecnologias em Portugal vs. outras áreas
geográficas
(b)-(a)
(anos
REFINARIAS
1969*
1970
1977
1975
6
POWER – CARVÃO**
1973
1975
1987
1988
15
POWER – HIDRO
1971
1973
1986
15
POWER - GÁS (1.a Fase)
1971
1976
1985
1982
2006
35
POWER – EÓLICAS
2000
2007
7
AUTOMÓVEIS
1989
1998
1995
2006
17
* Refinarias do tipo fluid catalytic cracking (FCC). ** O termo “POWER” signinfica que a tecnologia é dedicada à geração
de electricidade. Por exemplo, “POWER-CARVÃO” refere-se a centrais eléctricas a carvão.
Tecnologia /região
Core (a)
Rim1
Rim2
Periphery
Portugal (b)
As inovações penetram em Portugal com um atraso de vários anos (por vezes, décadas)
relativamente aos países do centro. Na amostra de tecnologias analisadas, o maior atraso foi
verificado no caso das centrais eléctricas a gás natural, associado à necessidade de construir
infraestruturas de transporte e distribuição do gás. Em contrapartida, o crescimento da
capacidade instalada de energia eólica e de refinação foi muito mais rápido, com menos de
uma década de desfasamento em relação à difusão nos países centrais.
Globalmente, o atraso médio na adopção das tecnologias da energia analisadas nesta amostra
foi de cerca de 15 anos. Este desfasamento médio aproxima-se àquele observado normalmente
nos países seguidores do tipo “Rim 2”, o qual é geralmente associado aos países da OCDE que
não façam parte do “Core” (WILSON, 2009). No entanto, a estimativa para o atraso na
adopção de inovações energéticas deve ser considerada com prudência. Por um lado, os
resultados apenas podem ser interpretados em termos da tendência observada para as
tecnologias analisadas na amostra, apesar delas representarem sistemas tecnológicos
importantes do lado da produção e do uso final de energia. Por outro lado, o desfasamento
médio da difusão pode ser afectado pela agregação dos dados e pela escolha do nível de
análise.3 As diferenças metodológicas podem explicar eventuais divergências nas estimativas
apresentadas por vários estudos, mas não parecem alterar a conclusão de que a transferência
tecnológica na área da energia tem levado anos, mesmo décadas, a chegar a Portugal
(GRUBLER, 2012).
Apesar do atraso na transferência de inovações, a velocidade de penetração aumenta quando as
tecnologias chegam aos novos mercados. Este efeito de aceleração é medido através da
diferença entre as taxas de difusão (Δt) para o centro e para as outras regiões. O Gráfico 3
apresenta apenas os resultados para as tecnologias de geração de electricidade, mas foi
observado um comportamento semelhante para as restantes tecnologias da amostra.
3
O termo “tecnologia” refere-se ao sistema tecnológico composto pela agregação operacional de todas as componentes, antes
da inclusão da infraestrutura de difusão e das condicionantes de mercado (cf. MURMANN; FRENKEN, 2006).
9
Gráfico 3. Aceleração espacial da difusão quando a inovação atinge novos mercados
Nota: As datas referem-se aos pontos de inflexão (t0) da difusão no centro e em Portugal.
À medida que a tecnologia sai do “Core” e atinge os países seguidores, primeiro, e a periferia,
mais tarde, as taxas de difusão tornam-se cada vez menores. Ou seja, a tecnologia necessita de
cada vez menos tempo para atingir a saturação. Isso é nítido pela tendência de decréscimo para
o canto inferior direito do gráfico a partir do momento que a inovação extravasa do centro. No
caso português, apenas a energia hidráulica sai deste modelo apresentando um período de
difusão extraordinariamente longo. Isto pode ser explicado pelos particularismos inerentes à
tecnologia (existência de locais apropriados e obtenção de licenças de exploração).
4.3.
Efeitos de escala na transferência tecnológica: Extensão e ritmos de crescimento
em Portugal
A análise ao processo de difusão espacial permite conhecer melhor o comportamento da
inovação quando extravasa do centro e penetra em novos mercados. Assim é investigada a
relação entre a taxa de crescimento e a extensão da difusão tecnológica em diferentes níveis
geográficos, comparando a adopção nos países centrais e em Portugal.
A relação entre a velocidade e a extensão da difusão tecnológica foi recentemente
demonstrada para uma série de tecnologias. Estudos empíricos revelaram que as inovações
que tiveram um maior impacto no sistema energético necessitaram de períodos mais longos de
difusão (WILSON, 2012, 2009). Esta regularidade pode ser explicada pelas necessidades
tecnológicas, organizativas e institucionais colocadas por inovações cujo potencial de difusão
é maior (ROSENBERG; TRAJTENBERG, 2004; BENTO, 2013). A relação entre taxa e
extensão de difusão foi especialmente observada em transições ocorridas nos países centrais.
Ela sublinha a importância do potencial de mercado e das economias de escala para a duração
da difusão. Como é que estes factores intervieram no caso da transferência de tecnologias da
energia para um país seguidor como Portugal?
O processo de transferência de tecnologias da energia, dos países do centro para Portugal, é
analisado no Gráfico 4, onde são apresentadas as curvas logísticas ajustadas aos dados reais do
10
crescimento das inovações. A comparabilidade dos dados é assegurada pela indexação dos
valores da capacidade total acumulada ao nível de saturação previamente estimado para cada
uma das regiões.
Gráfico 4. A difusão histórica de tecnologias da energia no séc.XX em Portugal – eixo dos YY
indexado ao nível de saturação (apresentado na caixa de texto)
As inovações penetram em Portugal com algum atraso (medido em décadas) relativamente aos
países do “Core”. Porém, o processo de difusão é mais rápido, precisando de um período de
tempo mais curto para atingir a saturação - a inclinação das curvas logísticas é maior em
Portugal. Por outro lado, o nível de saturação é mais baixo em Portugal do que nos países do
centro. A única excepção é a energia eólica, para a qual o potencial estimado de difusão ronda
os 4800 MW em Portugal, sendo ligeiramente maior do que na Dinamarca (quase 4200 MW).
Sendo assim, a evidência corrobora a hipótese segundo a qual as inovações atingem mais
rapidamente o nível de saturação nos novos mercados, o qual é normalmente mais baixo do
que nos países do centro da inovação.
A relação entre a taxa de crescimento (Δt) e a extensão da difusão (K) revela o efeito de escala
na penetração das tecnologias nos mercados. O Gráfico 5 compara o comportamento da
difusão no “Core” e em Portugal. Os valores da extensão foram normalizados de modo a
tornar comparável o impacto da difusão de tecnologias em diferentes momentos de tempo e de
espaço, correspondendo a diferentes dimensões do sistema energético – o nível de saturação é
dividido pelo consumo primário de energia (em EJ) da região respectiva no momento to (cf.
WILSON, 2009).
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Gráfico 5. A relação entre taxa de crescimento e extensão da difusão histórica de tecnologias
da energia nos países do centro (quadrados a cheio) e em Portugal (quadrados vazios)
Uma análise preliminar ao gráfico revela a existência de uma forte relação positiva (no mesmo
sentido) entre o ritmo e a extensão da difusão. Isto significa que inovações com maior
potencial de difusão necessitam de mais tempo para progredir no mercado. A evidência
empírica apresentada reforça o pressuposto teórico de que o tamanho do mercado (escala) é
uma condicionante importante do ritmo de difusão das tecnologias. A comparação mais
pormenorizada da difusão tecnológica no “Core” e em Portugal evidencia duas conclusões.
Por um lado os resultados confirmam que, regra geral, a difusão é mais rápida em Portugal,
mas atinge um nível de saturação mais baixo. Por outro lado, a relação crescimento-extensão é
mais nítida nos países do “Core” do que para Portugal. Isto é uma conclusão importante no
sentido em que sugere que o ritmo da mudança tecnológica é menos influenciado pela escala
da difusão no caso de países seguidores como Portugal.
5. Discussão e conclusão
O estudo da performance de difusão de tecnologias energéticas em Portugal comparativamente
aos países do “Core” da inovação revela algumas características marcantes do processo de
transferência tecnológica. Primeiro, as tecnologias da energia são adoptadas em Portugal com
um atraso médio de uma a duas décadas relativamente à sua difusão nos países pioneiros.
Segundo, o ritmo de penetração acelera quando a inovação chega a Portugal graças à
experiência ganha durante a difusão nos países do centro. Terceiro, o sucesso da difusão da
energia eólica em Portugal e do respectivo sistema de inovação tecnológico pode fornecer
lições importantes sobre os factores susceptíveis de acelerar a adopção tecnológica no futuro.
O desfasamento com que as tecnologias da energia se difundem em Portugal tem a ver, por um
lado, com as características da inovação em termos da natureza da mudança tecnológica substituição ou ruptura - e da existência de mercados. Assim, a transferência tecnológica é
mais rápida no caso de tecnologias de substituição cujo mercado existe previamente, como é o
12
caso das tecnologias de geração de electricidade (energia hidráulica ou eólica). Por outro lado,
a complexidade das tecnologias e a necessidade de uma infraestrutura dedicada atrasam a
transferência da tecnologia, como se verificou no caso do gás natural.
A evidência encontrada na análise ao caso português suporta a tese segundo a qual o ritmo de
difusão acelera à medida que a tecnologia penetra em novas regiões. Esta tendência pode ser
explicada pela existência de externalidades positivas (“spillovers”) que as actividades de I&D
e a produção das primeiras unidades mais dispendiosas nos países do centro geraram em
termos de conhecimento e de aprendizagem, e que se encontram disponíveis aos restantes
países a custos muito inferiores. Em contrapartida o potencial de difusão parece ser mais baixo
nos mercados subsequentes, corroborando a regularidade empírica encontrada em estudos
anteriores. No entanto, a relação entre o ritmo e a extensão da difusão, os quais tendem a estar
altamente correlacionados nos países do centro, revelou ser bastante menos intensa no caso da
transferência tecnológica para Portugal. Isto é uma descoberta importante e que merece
atenção em futuras investigações, porque levanta a hipótese do ritmo de crescimento em
Portugal ser pouco influenciado pelo efeito de escala (extensão) da tecnologia.
Finalmente, a difusão da energia eólica em Portugal é um caso inequívoco de rápida
transferência tecnológica. A capacidade instalada começa a crescer com um atraso
relativamente pequeno e evolui a um ritmo muito elevado, atingindo um nível de saturação
superior ao do país do centro da inovação. Quais terão sido os factores que estão na base deste
sucesso?
A abordagem pelas funções do sistema de inovação permite compreender melhor as etapas
principais do desenvolvimento da energia eólica em Portugal. Numa primeira fase
exploratória, as políticas de ciência e tecnologia surgiram como "motor" de mudança apoiando
o cumprimento das funções críticas do sistema de inovação (legitimação, direção de pesquisa,
mobilização de recursos, desenvolvimento de conhecimentos formais e experimentação).
Entretanto, a formação de expectativas atraiu actores-chave que vieram reforçar a força de
pressão deste grupo o que gerou recursos adicionais (p.ex., um regime regulamentar muito
favorável) e legitimidade, acelerando o desenvolvimento tecnológico e a formação de
mercado. Por outro lado, este sucesso também pode estar associado a uma evolução na
capacidade inovadora que terá permitido uma absorção mais rápida dos spillovers gerados pela
difusão nos países pioneiros. Mais investigação é necessária neste ponto, designadamente
quanto ao impacto dos incentivos e medidas de suporte nos custos de difusão da energia eólica
e ao efeito que a existência de actividades contiguas à inovação (p.ex., uma base científica e
tecnológica ao nível da engenharia mecânica e da indústria metalomecânica) tiveram para o
reforço da capacidade de absorção tecnológica.
Agradecimentos
Este trabalho é financiado por Fundos Nacionais através da FCT - Fundação para a Ciência e a
Tecnologia, no âmbito de uma bolsa de investigalção, Refª SFRH/BPD/91183/2012 e do
projecto de investigação Refª PTDC/CS-ECS/113568/2009. Os autores agradecem a Charlie
Wilson por ter disponibilizado os dados sobre a difusão internacional e também a colaboração
do Museu da Electricidade, da REN, da DGEG e da ACAP na recolha de dados. O aviso usual
de responsabilidade relativamente a erros e omissões aplica-se.
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